ロイシンの生体調節因子としての機能の解明とその構造生物学的研究

• 研究課題/領域番号: 24580137
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用生物化学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 富田 武郎 東京大学, 生物生産工学研究センター, 助教 (50447364)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2012年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: ロイシン / 生体調節因子 / 好熱菌 / グルタミン酸脱水素酵素 / シグナル伝達 / アロステリック調節 / グローバル調節 / タンパク質間相互作用 / アミノ酸代謝調節 / 転写調節

研究成果の概要

アミノ酸センサーであることが予想された好熱菌Thermus thermophilusのSraAと相互作用するタンパク質を探索した結果、トリプトファン生合成経路の酵素TrpDが同定された。生化学的解析の結果、SraAが生合成の最終産物であるトリプトファンを感知し、TrpDにそのシグナルを伝え、活性阻害を行うという新規なフィードバック阻害が存在することが明らかになった。また、ロイシンによってアロステリック調節を受けるグルタミン酸脱水素酵素とプリン生合成経路酵素のホモログが相互作用することを見出し、新規な代謝調節機構が存在する可能性を示唆した。

研究成果

• [学会発表] 高度好熱菌 Thermus thermophilus におけるアミノ酸シグナル応答機構の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 久保田哲央，松下 創，富田武郎，葛山智久，西山 真
  • 学会等名: 日本農芸化学会2015年度大会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-30
• [学会発表] Thermus thermophilus 由来アデニンホスホリボシルトランスフェラーゼホモログの構造・機能解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 富田武郎，西山 真
  • 学会等名: 日本農芸化学会2015年度大会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-30
• [学会発表] Crystal structure and insight into extremely high glutamate production acivity of glutamate dehydrogenase from Corynebacterium glutamicum (2014)
  • 著者名/発表者名: Takeo Tomita, Shugo Nakamura , and Makoto Nishiyama
  • 学会等名: Active enzyme molecule 2014
  • 発表場所: 富山国際会議場
  • 年月日: 2014-12-17 – 2014-12-19
• [学会発表] 高度好熱菌Thermus thermophilus におけるアミノ酸シグナル伝達機構の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: Tetsuo Kubota, Hajime Matsushita, Takeo Tomita, Tomohisa Kuzuyama, Makoto Nishiyama
  • 学会等名: 第４回モデル生物丸ごと一匹学会
  • 発表場所: 大阪大学豊中キャンパス
  • 年月日: 2014-09-26 – 2014-09-27
• [学会発表] The first reaction intermediate complex of glutamate dehydrogenase (2014)
  • 著者名/発表者名: Takeo Tomita, Makoto Nishiyama
  • 学会等名: ASBMB annual meeting
  • 発表場所: San diego Convention Center
  • 年月日: 2014-04-26 – 2014-04-30
• [学会発表] First reaction intermediate complex of glutamate dehydrogenase from Corynebacterium glutamicum (2013)
  • 著者名/発表者名: Takeo Tomita, Makoto Nishiyama
  • 学会等名: International conference on structural genomics 2013
  • 発表場所: 京王プラザホテル（札幌）
• [学会発表] Mechanism for hyper-sensitivity to lysine analogue of Thermus thermophilus HB27 (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuko Kanameru, Fumihito Hasebe, Takeo Tomita, Tomohisa Kuzuyama, Makoto Nishiyama
  • 学会等名: The 3rd Annual Meeting for Whole-Organizm Science society
  • 発表場所: 大阪大学豊中キャンパスシグマホール（大阪）
• [学会発表] The first reaction intermediate complex of glutamate dehydrogenase from corynebacterium glutamicum (2013)
  • 著者名/発表者名: Takeo Tomita
  • 学会等名: Enzyme Engineering XXII
  • 発表場所: 富山国際会議場（富山）
• [学会発表] 高度好熱菌Thermus thermophilus におけるアミノ酸シグナル応答機構の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 久保田哲央、松下創、富田武郎、葛山智久、西山真
  • 学会等名: 日本農芸化学会関東支部2013 年度支部大会
  • 発表場所: 慶應義塾大学日吉キャンパス・藤原洋記念ホール(横浜）
• [学会発表] Corynebacterium glutamicum由来グルタミン酸脱水素酵素の結晶構造解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 富田 武郎、イン ルル、葛山 智久、西山 真
  • 学会等名: 日本農芸化学会2013年度大会
  • 発表場所: 東北大学（仙台）
• [学会発表] LysRファミリー転写制御因子TTC1871の機能解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松下 創、富田 武郎、葛山 智久、西山 真
  • 学会等名: 日本農芸化学会2013年度大会
  • 発表場所: 東北大学（仙台）
• [学会発表] Substrate recognition mechanism of a homolog of homoisocitratedehydrogenase from Thermococcus kodakarensis, TK0280 (2012)
  • 著者名/発表者名: ○Takeo Tomita, Yin Lu Lu, Kento Takahashi, Haruyuki Atomi, Tomohisa Kuzuyama, Makoto Nishiyama
  • 学会等名: 第2回 モデル生物丸ごと一匹学会
  • 発表場所: 理化学研究所播磨研究所（播磨）
• [学会発表] Functional analysis of TTC1871 LysR-type transcriptional regulator (2012)
  • 著者名/発表者名: Matsushita Hajime, Takeo Tomita, Tomohisa Kuzuyama, Makoto Nishiyama
  • 学会等名: 第2回 モデル生物丸ごと一匹学会
  • 発表場所: 理化学研究所播磨研究所（播磨）